stm32 sda scl io模拟需要配置什么模式
时间: 2024-04-03 21:37:25 浏览: 15
在STM32上进行SDA和SCL IO模拟,需要将这两个IO口配置为开漏输出模式(Open-Drain Output)。此时,SDA和SCL IO口可以输出低电平和高阻态,但不能输出高电平。这是因为在I2C通信协议中,SDA和SCL信号线都是双向的,且需要使用上拉电阻来实现通信。因此,在IO模拟时需要将IO口配置为开漏输出模式,才能实现SDA和SCL信号线的双向通信。
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在STM32中,可以通过GPIO模拟I2C总线,实现I2C通信的功能。GPIO模拟I2C总线的原理是使用GPIO口的开漏输出模式模拟I2C总线的SCL和SDA信号。
以下是实现GPIO模拟I2C总线的步骤:
1. 初始化GPIO口为开漏输出模式
```c
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = GPIO_Pin_6 | GPIO_Pin_7; // 配置GPIO口的引脚
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz; // 配置GPIO速度
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD; // 配置为开漏输出模式
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure); // 初始化GPIO口
```
在上面的代码中,我们将GPIOB的第6和第7个引脚配置为开漏输出模式,并且输出电平为高电平。
2. 实现I2C总线的Start信号
```c
void I2C_Start(void)
{
SDA_H;
SCL_H;
delay_us(4);
SDA_L;
delay_us(4);
SCL_L;
}
```
在上面的代码中,我们首先将SDA和SCL信号线的输出电平都设置为高电平,然后将SDA信号线的电平拉低,等待一段时间后再将SCL信号线的电平拉低,即产生了I2C总线的Start信号。
3. 实现I2C总线的Stop信号
```c
void I2C_Stop(void)
{
SDA_L;
delay_us(4);
SCL_H;
delay_us(4);
SDA_H;
delay_us(4);
}
```
在上面的代码中,我们将SDA信号线的电平拉低,等待一段时间后将SCL信号线的电平拉高,然后再将SDA信号线的电平拉高,即产生了I2C总线的Stop信号。
4. 实现I2C总线的数据传输
```c
bool I2C_WriteByte(uint8_t data)
{
uint8_t i;
for(i=0; i<8; i++)
{
if(data & 0x80)
{
SDA_H;
}
else
{
SDA_L;
}
delay_us(4);
SCL_H;
delay_us(4);
SCL_L;
data <<= 1;
}
SDA_H;
delay_us(4);
SCL_H;
delay_us(4);
bool ack = SDA_Read();
SCL_L;
delay_us(4);
return ack;
}
uint8_t I2C_ReadByte(bool ack)
{
uint8_t i;
uint8_t data = 0;
SDA_H;
for(i=0; i<8; i++)
{
data <<= 1;
SCL_H;
delay_us(4);
if(SDA_Read())
{
data |= 0x01;
}
SCL_L;
delay_us(4);
}
if(ack)
{
SDA_L;
}
else
{
SDA_H;
}
SCL_H;
delay_us(4);
SCL_L;
delay_us(4);
return data;
}
```
在上面的代码中,我们使用了两个函数I2C_WriteByte和I2C_ReadByte来实现I2C总线的数据传输。其中,I2C_WriteByte函数用于向I2C总线发送一个字节的数据,I2C_ReadByte函数用于从I2C总线接收一个字节的数据。
在I2C_WriteByte函数中,我们首先将要发送的数据的每一位都依次写入SDA信号线,然后将SCL信号线的电平拉高,等待一段时间后再将其拉低,即完成了一次数据传输。在函数的最后,我们还需要接收从I2C设备发送的应答信号。
在I2C_ReadByte函数中,我们首先将SDA信号线的输出电平设置为高电平,然后依次接收从I2C设备发送的每一位数据,最后发送一个应答信号ack,用于告知I2C设备是否正确接收了数据。
需要注意的是,以上代码中的SDA_H、SDA_L、SCL_H、SCL_L和SDA_Read函数需要根据具体情况进行定义。
STM32使用IO模拟I2C的例子
以下是一个简单的使用STM32的IO模拟I2C的例子:
首先,需要在STM32的库文件中找到GPIO和SysTick的库文件并将其添加到工程中。然后,需要定义I2C使用的GPIO引脚和延时函数。
```c
#define SCL_PIN GPIO_Pin_6
#define SDA_PIN GPIO_Pin_7
#define SCL_H GPIO_SetBits(GPIOB, SCL_PIN)
#define SCL_L GPIO_ResetBits(GPIOB, SCL_PIN)
#define SDA_H GPIO_SetBits(GPIOB, SDA_PIN)
#define SDA_L GPIO_ResetBits(GPIOB, SDA_PIN)
void Delay_us(__IO uint32_t nCount) {
while (nCount--) {
__NOP();
__NOP();
}
}
```
接下来,实现I2C的初始化函数。
```c
void I2C_Init(void) {
GPIO_InitTypeDef GPIO_InitStructure;
RCC_APB2PeriphClockCmd(RCC_APB2Periph_GPIOB, ENABLE);
GPIO_InitStructure.GPIO_Pin = SCL_PIN | SDA_PIN;
GPIO_InitStructure.GPIO_Speed = GPIO_Speed_50MHz;
GPIO_InitStructure.GPIO_Mode = GPIO_Mode_Out_OD;
GPIO_Init(GPIOB, &GPIO_InitStructure);
SCL_H;
SDA_H;
}
```
然后,实现I2C的发送和接收函数。
```c
uint8_t I2C_WriteByte(uint8_t data) {
uint8_t i, ack;
for (i = 0; i < 8; i++) {
SDA_L;
Delay_us(2);
if (data & 0x80) {
SDA_H;
} else {
SDA_L;
}
data <<= 1;
Delay_us(2);
SCL_H;
Delay_us(2);
SCL_L;
}
SDA_H;
Delay_us(2);
SCL_H;
Delay_us(2);
ack = GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, SDA_PIN);
SCL_L;
return ack;
}
uint8_t I2C_ReadByte(uint8_t ack) {
uint8_t i, data = 0;
SDA_H;
for (i = 0; i < 8; i++) {
data <<= 1;
SCL_H;
Delay_us(2);
if (GPIO_ReadInputDataBit(GPIOB, SDA_PIN)) {
data |= 0x01;
}
SCL_L;
Delay_us(2);
}
if (ack) {
SDA_L;
} else {
SDA_H;
}
Delay_us(2);
SCL_H;
Delay_us(2);
SCL_L;
SDA_H;
return data;
}
```
最后,可以使用以上函数来实现I2C设备的读写操作。
值得注意的是,由于IO模拟I2C的速度比硬件I2C慢得多,因此需要注意I2C总线上的设备响应时间。如果响应时间过长,可能会导致I2C通信失败。